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Kühlvorrichtung für ein Instrument, insbesondere Fernsehkamera
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In Fig. 1 ist eine Fernsehkamera 1 dargestellt, die eine längliche zylindrische Form aufweist. Die
Kamera ist in einem nicht porösen Behälter 2 eingeschlossen, dessen unteres Ende, wie ersichtlich, aus einem doppelt verglasten Fenster 3 gebildet ist, Von der oberen Fläche des Fensters 3 erstreckt sich ver- tikal nach oben ein ringförmiges hohlwandiges poröses Glied 4 und teilt das Innere des Behälters in einen die Kamera enthaltenden Bereich 5 und einen äusseren umgebenden Bereich 6. Die Kamera 1 wird inner- halb des Bereiches 5 durch ein Querglied 7 unterstützt und zentral gehalten.
Von einem äusseren Wärmetauscherkreislauf, der in Fig. 2 veranschaulicht ist, wird dem ringförmi- gen Raum 8 innerhalb des porösen Gliedes 4 eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise eine Kohlenwasserstoff- flüssigkeit, zugeführt. Der Wärmetauscher 9, der ein Teil eines besonderen Kühlkreislaufes sein kann, ist in irgend einer geeigneten Stellung entfernt von dem Gas hoher Temperatur aufstellbar, in dem die Ka- mera und ihr Behälter untergebracht sind. Das Kühlmittel wird durch geeignete, nicht dargestellte Kreis- laufpumpen dem Kamerabehälter zugeführt und von diesem abgeleitet. Ein ringförmiger Durchflusska- nal 11, der koaxial mit dem Betätigungskabel 12 für die Kamera angeordnet ist, bildet die Leitung für die Flüssigkeit, die zum Raum 8 innerhalb des Gliedes 4 fliesst.
Die Flüssigkeit diffundiert vom Raum 8 nach innen und aussen durch das Glied 4 gegen die Berei- ehe 5, und 6. Wenn die Flüssigkeit die inneren und äusseren Flächen des Gliedes 4 erreicht, verdampft sie infolge der Wärmeübertragung vom Glied 4. Das sich ergebende Gas strömt durch und entzieht dem die Kamera enthaltenden Bereich 5 und der äusseren umgebenden Zone 6 Wärme. Von den Bereichen 5 und 6 wird das Gas fortlaufend abgezogen und über die ringförmigen Leitungen 13,14, die ebenfalls koaxial mit dem Kamerabetätigungskabel 12 angeordnet sind. dem Wärmetauscher 9 zugeleitet. Das Gas wird im Wärmetauscher 9 gekühlt und kondensiert und anschliessend dem Raum 8 im Glied 4 zur Wie- dereinführung in den Kreislauf zugeleitet.
Die Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, dass der Betriebsdruck innerhalb des Kamerabehälters geringer ist als der Reaktorbetriebsdruck ; dadurch ist gewährleistet, dass ein Lecken nur in den Kamerabehälter eintreten kann und daher jede Verunreinigung des Reaktorkühlgases verhindert ist.
Die beschriebene Kühlmethode hat die Vorteile, dass sie sich auf die Zustandsumwandlung vom flüssigen Gas zum Dampf stützt und daher in einem sehr kleinen, das Instrument umgebenden Raum eine ausserordentlich, wirksame Kühlung erreichbar ist. Ferner tritt unter der Voraussetzung, dass der Behälter einen genügend grossen Fassungsraum aufweist, eine Überhitzung des Instrumentes nicht sofort auf, wenn die Zufuhr des Kühlmittels in der erfindungsgemässen Anordnung zeitweise ausfällt. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung von den Kühlanordnungen, die auf dem Kreislauf einer Kühlflüssigkeit über dem Instrument beruhen und bei denen eine Unterbrechung des Kühlmittelkreislaufes eine rasche Überhitzung des Instrumentes zur Folge hat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kühlvorrichtung für ein zur Verwendung in einer Umgebung hoher Temperatur bestimmtes Instrument, insbesondere Fernsehkamera, die aus einem das Instrument mit Abstand umgebenden Behälter besteht und mit einem flüssigen Kühlmittel arbeitet, das verdampft und rückgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine poröse Wand aufweist, durch die er in einen das Instrument enthaltenden Bereich und einen äusseren umgebenden Bereich geteilt ist, wobei Einrichtungen zur Flüssigkeitszufuhr zum Behälter und zur Ableitung des Dampfes vorgesehen sind.
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Cooling device for an instrument, in particular a television camera
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In Fig. 1, a television camera 1 is shown, which has an elongated cylindrical shape. The
Camera is enclosed in a non-porous container 2, the lower end of which, as can be seen, consists of a double-glazed window 3. An annular, hollow-walled porous member 4 extends vertically upwards from the upper surface of the window 3 and divides the interior of the container into an area 5 containing the camera and an outer surrounding area 6. The camera 1 is supported within the area 5 by a cross member 7 and is held centrally.
From an external heat exchanger circuit, which is illustrated in FIG. 2, a cooling liquid, preferably a hydrocarbon liquid, is supplied to the annular space 8 within the porous member 4. The heat exchanger 9, which can be part of a special cooling circuit, can be set up in any suitable position away from the high temperature gas in which the camera and its container are housed. The coolant is fed to and diverted from the camera container by suitable circulation pumps (not shown). An annular flow channel 11, which is arranged coaxially with the operating cable 12 for the camera, forms the line for the liquid which flows to the space 8 within the member 4.
The liquid diffuses from space 8 inwards and outwards through member 4 towards regions 5 and 6. When the liquid reaches the inner and outer surfaces of member 4, it evaporates as a result of heat transfer from member 4. The resulting gas flows through and removes heat from the area 5 containing the camera and the outer surrounding zone 6. The gas is continuously withdrawn from areas 5 and 6 and via the annular lines 13, 14, which are also arranged coaxially with the camera control cable 12. fed to the heat exchanger 9. The gas is cooled and condensed in the heat exchanger 9 and then fed to the space 8 in the link 4 for reintroduction into the circuit.
The arrangement is preferably such that the operating pressure inside the camera container is lower than the reactor operating pressure; this ensures that leakage can only enter the camera container and therefore prevents any contamination of the reactor cooling gas.
The cooling method described has the advantages that it is based on the change in state from liquid gas to steam and therefore extremely effective cooling can be achieved in a very small space surrounding the instrument. Furthermore, provided that the container has a sufficiently large capacity, overheating of the instrument does not occur immediately if the supply of coolant in the arrangement according to the invention fails temporarily. In this way, the invention differs from the cooling arrangements which are based on the circulation of a cooling liquid over the instrument and in which an interruption of the coolant circulation results in rapid overheating of the instrument.
PATENT CLAIMS:
1. Cooling device for an instrument intended for use in an environment of high temperature, in particular a television camera, which consists of a container surrounding the instrument at a distance and operates with a liquid coolant which is evaporated and recooled, characterized in that the container has a porous wall by which it is divided into an area containing the instrument and an outer surrounding area, with devices for supplying liquid to the container and for discharging the vapor being provided.